Новый рекорд разрешающей способности в нанолитографии

 


Группа исследователей из Венгрии и Бельгии разработала самый точный нанолитографический процесс за всю историю. Этот способ свободен от недостатков существующих методов «снизу – вверх», которые основаны на построении индивидуальных блоков, таких, как углеродные нанотрубки. Новый метод дает возможность построения рабочих цепей сразу.

Левенте Тапашто из Исследовательского Института Технической Физики и Материаловедения, Будапешт (Research Institute for Technical Physics and Materials Science in Budapest) и его коллеги использовали метод, который осуществляется путем нанесения тончайших наноструктур на лист графена пробником сканирующего туннельного микроскопа. Ученые, в группу которых помимо венгерских специалистов, входили также университетские исследователи из Бельгии (Notre Dame de la Paix in Namur, Belgium), изготавливают наноструктуры путем бомбардировки графеновых листов пучками электронов, испущенных пробником микроскопа, который располагается на расстоянии нескольких ангстремов от поверхности материала. Такая близость предполагает высокую точность. Перемещая наконечник пробника по соответствующей траектории, получают структуры различной формы. Большим достоинством нового метода является то, что «атомную» точность изготовления образца получают прямо на месте. Более того, новый метод дает очень хорошее качество краев и границ элементов, а также и переходов между ними.

Фактически, реализован метод литографии с настоящей нанометрической разрешающей способностью, которая позволяет изготавливать нанообъекты с желаемой атомной структурой и хорошими электронными характеристиками. Способ, предложенный и испытанный международной группой исследователей, дает возможность «вырезать» материалы до нужной формы и размеров с нанометрической точностью. Это, по-видимому, большой шаг вперед, поскольку до настоящего времени исследователи были вынуждены искать подходящие материалы и блоки (например, углеродные нанотрубки с соответствующей структурой) для изготовления электронных устройств.

Контролируя и ширину, и кристаллограф­ическую ориентацию наноленты, предложенный метод является практически первым и единственным на сегодняшний день контролирующим запрещенную зону электронов графена, которая может быть спроектирована в сторону уменьшения или увеличения в соответствии с потребностью и условиями эксплуатации системы.

В результате ученым удалось уменьшить ширину наноленты графена до 2,5 нм (около 20 атомов углерода). Это намного лучше возможностей электронно-лучевой литогафии сегодняшнего дня, которая в состоянии воспроизвести примерно 20 нм. Предлагаемый метод в состоянии предложить все необходимые свойства для решения задач сегодняшнего дня по изготовлению функциональных наноэлектрических контуров (чипов) из графена. Метод позволяет также производить не только одиночные наноструктуры, но и сложные комплексные наноархитектуры. Следующий шаг – разработка технологии изготовления электронных наночипов, пригодной для промышленного использования — цель непростая, но весьма реалистичная в недалеком будущем.

В настоящее время разрабочики поставили перед собой задачи создания более сложных наноструктур микросхем, а также их настройку для демонстрации полной функциональности. В последующем группа Левенте Тапашто предполагает испытать другие материалы помимо графена, где технология может быть приспособлена для практического использования.


Источник: Nanonewsnet